[发明专利]活菌生物农药微胶囊剂的制备

说明书

技术领域

本发明属于生物农药和生物化学技术领域。

背景技术

微生物农药的致命缺点是在自然状况下对外界条件敏感，容易死亡，货架期短。现在很多微生物农药为了延长储存期，通过发酵优化，培养出芽孢、厚垣孢子等抗逆性强的生物体，然后制成可湿性粉剂、水分散粒剂等。这种方法在一定程度上增加了微生物农药自然条件下的抗性，但是货架期仍然不长。为了解决货架期的问题，现在的研究主要集中在微生物胶囊化，即将微生物作为囊心，通过化学法，物理化学法，物理机械法等包埋在囊壁内，制成微胶囊。

微胶囊技术的开发已历时60多年，在食品和医药行业得到广泛应用，利用微胶囊化技术，研制了很多微胶囊化产品。在农药行业，经过多年研究，也已经有少量的化学农药和肥料制成微胶囊剂的技术报告和专利申请，文献发表的《生物农药微胶囊制备研究》(云南大学学报，2005，27(1)：57～59)公开了生物农药微胶囊制备方法，该方法也仅是适用于非活体的生物化学成分的生物农药。因为发酵的微生物菌株是亲水性的，将亲水性的菌株直接包埋在囊壁内，由于含有水分，常温下长期存放时菌株仍然容易失活，因此，尚未见有关微胶囊化的微生物农药生产工艺技术报告。本发明相对于先前报道微胶囊技术的优势在于通过首先选用生物相容性优良的吸附载体通过物理途径吸附菌体制备成疏水性的囊芯，再通过壁材包埋制成的微胶囊解决了菌体长期存放，效果稳定的问题。

发明内容

选用的微生物菌株包括枯草芽孢杆菌，荧光假单孢菌，短小芽孢杆菌，苏云金杆菌，蜡样芽胞杆菌、多粘类芽孢杆菌，吸水链霉菌等放线菌，这些微生物菌株已经登记进入市场，均可以从市场买到。

将分离纯化的微生物菌株在50L发酵罐中培养2到3天，获得微生物发酵液，再通过离心或过滤获得高浓度的发酵浓缩液。

本发明的核心技术是将亲水性的微生物发酵培养液用吸附剂吸附形成疏水性的囊心，使载体和菌体结合成不溶于水的结合体，采用植物油作媒介，将载体和菌体均匀分散于油滴中，然后加入油水亲和乳化剂将可溶于水的壁材乳化形成水包油型乳化体系。

采用吸附剂吸附活菌制成囊芯再加工成的微胶囊，贮藏性能得到了提高，可以在常温下长时间贮藏。由于吸附剂在贮藏期间对菌体的保护作用，吸附剂吸附菌体包埋后，在贮藏过程中，菌体与外界相对隔绝，从而远离空气等环境对菌体的氧化分解作用，延长了贮藏时间。

本发明解决的技术问题是活菌生物农药的稳定性，使活菌生物农药可以长期贮藏，稳定发挥功效。

具体实施方案

本发明根据下述实例做进一步的描述，本领域技术人员知道，下述实施例对本发明仅仅起到说明的作用。在不背离本发明精神的前提下，对本发明所做的任意改进和替代均在本发明保护的范围内。

实施方案一

1、微生物菌种选用

选用枯草芽孢杆菌接种于50mL/250mL的SDAY种子培养基中，35℃，150r/min下培养18h左右(用紫外分光光度计测量OD₆₀₀为6.0)，接种到优化后的50L发酵罐的发酵培养基中，在30℃培养48h得到发酵液液。

2、配制油水亲和乳化剂：

HLB值是衡量乳化剂亲油-亲水性大小的相对值，其值越大说明亲水性越强。每个乳化体系都需要适宜的亲油-亲水基比例(HLB值)。乳化剂的HLB值决定不同的乳化效果，油-水体系最终如何选择复合乳化剂的HLB值才能获得最佳的乳状液，这是乳化过程的关键。本发明取司盘80和吐温80按2∶8的比例配制成油水亲和乳化剂，其HLB值达到13，油-水体系乳化最佳，喷雾干燥获得了最高的菌含量。

3、吸附剂的选择

不同的吸附剂对对枯草芽孢杆菌的吸菌率实验结果如表1所示。

表1不同吸附剂对枯草芽孢杆菌的吸菌率比较

从表1中可以看出，将人工合成的大孔吸附树脂与麸皮按3∶2比例的混合吸附剂吸菌率达到了93.2％，是最佳的吸附剂。

4、壁材的选择

微胶囊所选用的壁材对微胶囊产品的质量具有决定性，因此选择适宜的壁材非常重要。理想的壁材必须具有较高的水溶性，优良的乳化性。本发明选用的壁材如表2。

表2壁材对粉剂微胶囊含菌量的影响

从结果中可以看出，壁材以壳聚糖，海藻糖和麦芽糊精更有助于粉剂菌含量的保持提高。

5、实施工艺方案